第16講焊縫標(biāo)注

1、接頭方式分為：接頭方式分為：對(duì)接連接、對(duì)接連接、搭接連接、搭接連接、形連接、形連接、角接連接四種角接連接四種 按焊縫本身截面形式不同，焊縫分為對(duì)接焊縫和角焊縫。 (1)對(duì)接焊縫 按焊縫金屬充滿(mǎn)母材的程度分為焊透的對(duì)接焊縫和未焊透的對(duì)接焊縫。未焊透的對(duì)接焊縫受力很小，而且有嚴(yán)重的應(yīng)力集中。焊透的對(duì)接焊縫簡(jiǎn)稱(chēng)對(duì)接焊縫。 3. 焊縫的構(gòu)造焊縫的構(gòu)造表表12.2 對(duì)接焊縫坡口形式對(duì)接焊縫坡口形式 坡口形式 I形縫V形縫及單邊V形縫X形縫及K形縫 簡(jiǎn)圖及構(gòu)造 適用厚度 鋼板厚度t20mm，兩面施焊或兩邊施焊 為了便于施工，保證施工質(zhì)量，保證對(duì)接焊縫充滿(mǎn)母材縫隙，根據(jù)鋼板厚度采取不同的坡口形式，如表12.

2、2所示。 當(dāng)間隙過(guò)大（36mm）時(shí)，可在V形縫及單邊V形縫、I形縫下面設(shè)一塊墊板（引弧板），防止熔化的金屬流淌，并使根部焊透。為保證焊接質(zhì)量，防止焊縫兩端凹槽，減少應(yīng)力集中對(duì)動(dòng)荷載的影響，焊縫成型后，若不影響其使用，兩端可留在焊件上，否則焊接完成后應(yīng)切去。見(jiàn)圖12.8。 焊縫內(nèi)部的缺陷（未焊透、裂痕、凹凸等）使得構(gòu)件在外力作用下，經(jīng)過(guò)該處的傳力很不平順，在局部應(yīng)力突然增大，甚至形成高峰，這種現(xiàn)象叫鋼材的應(yīng)力集中，其結(jié)果導(dǎo)致材料脆性增加，塑性降低，對(duì)動(dòng)力荷載特別敏感，除采用引弧板外，還可以采取如表12.3中所示的措施。名稱(chēng) 寬度變化時(shí) 厚度變化時(shí)tt 厚度變化時(shí)tt 簡(jiǎn)圖 說(shuō)明 （1）圖中表明坡

3、度（1 2.5）是靜力荷載作用下的坡度。對(duì)于厚度變化具體做法：tt時(shí)，直接使焊縫表面做成斜坡；tt時(shí)，厚鋼板表面要切角與焊縫表面做成斜坡，t規(guī)定為：tmin=59mm時(shí)，t=2mm；tmin=1012mm，t=3mm；tmin12mm時(shí)，t=4mm；（2）對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載且需要疲勞驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)，其坡度1 4 表表12.3 厚度及寬度變化時(shí)減少應(yīng)力集中措施厚度及寬度變化時(shí)減少應(yīng)力集中措施 (2)角焊縫 角焊縫的類(lèi)型 按角焊縫本身的截面形式分為直角焊縫（圖12.9(a)、(b)）、斜角焊縫（圖12.9(c)、(d)），常用直角焊縫；按角焊縫長(zhǎng)度與外力作用方向分為側(cè)焊縫、端焊縫、斜焊縫。由兩種及兩

4、種以上的角焊縫組成的焊縫叫混合焊縫，例如圍焊縫、L形焊縫如圖12.10所示。圖圖12.9角焊縫截面形式角焊縫截面形式 a、b直角角焊縫直角角焊縫 c、d斜角角焊縫斜角角焊縫圖圖12.10 混合焊縫混合焊縫 1、側(cè)面角焊縫、側(cè)面角焊縫2、端焊縫、端焊縫(正面角焊縫正面角焊縫)3、斜焊縫、斜焊縫 角焊縫的構(gòu)造要求 直角焊縫中直角邊的尺寸稱(chēng)為焊腳尺寸（圖12.11），其中較小邊的尺寸用hf表示。 為保證焊縫質(zhì)量，宜選擇合適的焊角尺寸。如果焊腳尺寸過(guò)小，則焊不牢，特別是焊件過(guò)厚，易產(chǎn)生裂紋；如果焊腳尺寸過(guò)大，特別是焊件過(guò)薄時(shí)，易燒傷穿透，另外當(dāng)貼邊焊時(shí)，易產(chǎn)生咬邊現(xiàn)象。為此，規(guī)范給出了最大焊腳尺寸hf

5、max和最小焊腳尺寸hfmin、焊縫計(jì)算長(zhǎng)度及其他構(gòu)造要求，見(jiàn)表12.4。圖圖12.11 角焊縫計(jì)算高度角焊縫計(jì)算高度表表12.4 角焊縫構(gòu)造要求角焊縫構(gòu)造要求 (3)對(duì)接焊縫與角焊縫比較 對(duì)接焊縫與角焊縫的比較見(jiàn)表12.5。名稱(chēng)特點(diǎn)強(qiáng)度指標(biāo)對(duì)接焊縫 板邊要精加工（包括坡口、矯正縫距），施工不便，但用料經(jīng)濟(jì)，傳力平順，無(wú)顯著應(yīng)力集中，承受動(dòng)荷載有利 （fwt、fwc、fwv）質(zhì)量控制等級(jí)分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，對(duì)于一級(jí)、二級(jí)強(qiáng)度指標(biāo)同母材，三級(jí)fwt=0.85f，其余同母材 角焊縫 板邊不必精加工（不需要坡口、矯正縫距），施工方便，但有顯著應(yīng)力集中，傳力不平順，采用搭接接頭時(shí)，需要有一定的搭接長(zhǎng)

6、度，用料不經(jīng)濟(jì) 與質(zhì)量等級(jí)無(wú)關(guān)，抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度指標(biāo)相同用fwf表示表表12.5 對(duì)接焊縫與角焊縫的比較對(duì)接焊縫與角焊縫的比較 (4)焊接殘余變形及焊接殘余應(yīng)力 焊接是一個(gè)局部加熱，然后再冷卻的過(guò)程。在焊接過(guò)程中形成一個(gè)很不均勻的溫度場(chǎng)，熱變形很不均勻，加之冷卻后散熱速度不均勻，收縮也不一致，這樣鋼材各纖維變形不能恢復(fù)原狀，這種變形叫焊接殘余變形。在產(chǎn)生殘余變形的同時(shí)，鋼材各纖維之間形成相互制約的作用力，叫焊接殘余應(yīng)力。見(jiàn)圖12.12。 表12.6。 圖圖12.12 焊接變形焊接變形 表表12.6 焊接殘余變形、殘余應(yīng)力的危害及減小措施焊接殘余變形、殘余應(yīng)力的危害及減小措施二、螺栓連接二、

7、螺栓連接分為普通螺栓連接和高強(qiáng)分為普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接度螺栓連接優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：施工工藝簡(jiǎn)單，安：施工工藝簡(jiǎn)單，安裝方便，特別適用于工地裝方便，特別適用于工地安裝連接，工程進(jìn)度和質(zhì)安裝連接，工程進(jìn)度和質(zhì)量易得到保證。量易得到保證。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：因開(kāi)孔對(duì)構(gòu)件截面：因開(kāi)孔對(duì)構(gòu)件截面有一定的削弱，且被連接有一定的削弱，且被連接的板件需要相互搭接或另的板件需要相互搭接或另加拼接板或角鋼等連接件，加拼接板或角鋼等連接件，因而比焊接連接用材較多，因而比焊接連接用材較多，構(gòu)造也較繁。構(gòu)造也較繁。 表表12.7 普通螺栓連接和高強(qiáng)螺栓連接比較普通螺栓連接和高強(qiáng)螺栓連接比較 1.1.普通螺栓連接普通螺栓連接 螺栓

8、連接施工簡(jiǎn)單，固定螺栓連接施工簡(jiǎn)單，固定可靠，無(wú)需專(zhuān)用設(shè)備，廣可靠，無(wú)需專(zhuān)用設(shè)備，廣泛用于臨時(shí)固定構(gòu)件及可泛用于臨時(shí)固定構(gòu)件及可拆卸結(jié)構(gòu)的安裝。拆卸結(jié)構(gòu)的安裝。 分為分為A A、B B、CC三級(jí)三級(jí) A A、B B級(jí)螺栓級(jí)螺栓( (舊稱(chēng)精制螺栓舊稱(chēng)精制螺栓) )，CC級(jí)螺栓級(jí)螺栓( (舊稱(chēng)粗制螺栓舊稱(chēng)粗制螺栓) )。鋼。鋼結(jié)構(gòu)采用的普通螺栓形式為大結(jié)構(gòu)采用的普通螺栓形式為大六角頭型六角頭型, ,其代號(hào)用字母其代號(hào)用字母MM和公和公稱(chēng)直徑的毫米數(shù)表示。稱(chēng)直徑的毫米數(shù)表示。建筑工程中常用建筑工程中常用M16M16、M20M20、M22M22、M24M24等。等。 A A、B B級(jí)螺栓加工精制，精度

9、高級(jí)螺栓加工精制，精度高要求孔徑與栓徑相同，栓桿和要求孔徑與栓徑相同，栓桿和螺孔間空隙僅為螺孔間空隙僅為0.3mm0.3mm左右。左右。在鋼結(jié)構(gòu)中已很少采用在鋼結(jié)構(gòu)中已很少采用 CC級(jí)螺栓由圓鋼壓制成，表面級(jí)螺栓由圓鋼壓制成，表面粗糙，要求孔徑比螺栓桿徑大粗糙，要求孔徑比螺栓桿徑大1.51.53mm3mm。 傳遞剪力時(shí)，變傳遞剪力時(shí)，變形大，但傳遞拉力時(shí)性能尚好，形大，但傳遞拉力時(shí)性能尚好，且成本低，故多用于承受拉力且成本低，故多用于承受拉力的安裝螺栓連接、次要結(jié)構(gòu)中。的安裝螺栓連接、次要結(jié)構(gòu)中。圖圖12.12 螺栓的排列螺栓的排列 見(jiàn)附表見(jiàn)附表23-8螺栓的排列有并列式和錯(cuò)列螺栓的排列有并列

10、式和錯(cuò)列式，如圖所示式，如圖所示2.2.高強(qiáng)度螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、受力好、耐疲勞、可拆換、工作安是施工簡(jiǎn)便、受力好、耐疲勞、可拆換、工作安全可靠。已廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)連接中，尤其適用于承受全可靠。已廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)連接中，尤其適用于承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中。動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中。 高強(qiáng)度螺栓連接傳遞剪力的機(jī)理和普通螺栓連高強(qiáng)度螺栓連接傳遞剪力的機(jī)理和普通螺栓連接不同，普通螺栓連接靠螺栓桿承壓和抗剪來(lái)傳遞接不同，普通螺栓連接靠螺栓桿承壓和抗剪來(lái)傳遞剪力，高強(qiáng)度螺栓連接靠被連接板件間的強(qiáng)大摩擦剪力，高強(qiáng)度螺栓連接靠被連接板件間的強(qiáng)大摩擦阻力來(lái)傳遞剪力。阻力來(lái)傳遞剪力。 按傳力方式分為按傳

11、力方式分為摩擦型摩擦型和和承壓型承壓型兩種。兩種。摩擦型高強(qiáng)螺栓靠被連接板件間的強(qiáng)大摩摩擦型高強(qiáng)螺栓靠被連接板件間的強(qiáng)大摩擦阻力傳遞剪力，以摩擦阻力剛被克服作擦阻力傳遞剪力，以摩擦阻力剛被克服作為連接承載力的極限狀態(tài)。為連接承載力的極限狀態(tài)。承壓型高強(qiáng)螺栓靠被連接板件間的摩擦力承壓型高強(qiáng)螺栓靠被連接板件間的摩擦力和螺栓桿共同傳遞剪力，以螺栓桿被剪壞和螺栓桿共同傳遞剪力，以螺栓桿被剪壞或被壓（承壓）壞作為承載力的極限。或被壓（承壓）壞作為承載力的極限。承壓型的承載力比摩擦型高，可節(jié)約螺栓承壓型的承載力比摩擦型高，可節(jié)約螺栓。但承壓型的剪切變形比摩擦型的大，故。但承壓型的剪切變形比摩擦型的大，故只適用于承受靜力荷載和對(duì)結(jié)構(gòu)變形不敏只適用于承受靜力荷載和對(duì)結(jié)構(gòu)變形不敏感的結(jié)構(gòu)中，不得用于直接承受動(dòng)力荷載感的結(jié)構(gòu)中，不得用于直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中。的結(jié)構(gòu)中。 名稱(chēng)傳力途徑破壞形式特點(diǎn)摩擦型高強(qiáng)螺栓連接 通過(guò)板件接觸面間的摩擦力傳遞拉力，不考慮螺栓本身受剪及螺栓側(cè)面承壓 （1）鋼板凈截面被拉壞；（2）鋼板毛截面被拉壞 承載力小，可靠度高，整體性和連接剛度好，變形小，受力可靠，耐疲勞，對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載作用性能好，但成本高 承壓型高強(qiáng)螺栓連接